Введение 3
1. Теоретические основы учета речного стока в изменяющихся природнохозяйственных условиях 5
2. Методы учета стока 12
2.1 Особенности вычисления стока 12
2.2 Методы, применяемые на гидрологической сети 13
2.3 Интерполяционно-гидравлические модели 19
2.4 Метод основанный на применении параметра Великанова 23
3. Анализ и оценка учета стока 25
3.1 Природные условия 25
3.2 Учет нормы и изменчивости годового стока 43
3.3 Учет внутригодового распределения стока 53
3.4 Учет максимального стока весеннего половодья 54
3.5 Учет меженного стока рек 60
Заключение 68
Список использованной литературы 70
основным источником водных ресурсов остается речной сток. Речной сток является результатом взаимодействия многих климатических факторов (температура и влажность воздуха, атмосферные осадки, солнечная радиация, испарение и др.) и физико-географических условий речного бассейна (ландшафт, почвы, геологическое строение, растительный покров и др.).
Происходящее в последние десятилетия изменение как глобального, так и регионального климата, наиболее ощутимо проявляющееся повышением температуры воздуха и изменением режима атмосферных осадков, заметно сказывается на изменении водных ресурсов и гидрологическом режиме водных объектов.
Кроме того, хозяйственная деятельность человека, осуществляемая как на водосборах, так и в руслах рек также приводит к значительным изменениям количественных и качественных характеристик речного стока. Негативные антропогенные воздействия на речной сток проявляются в форме острых проблем, связанных с изменением состояния устьевых областей рек и внутренних морей, в которые впадают эти реки.
Происходящие изменения речного стока влияют на эффективность функционирования водноресурсных систем речных бассейнов, от которых зависит надежное водообеспечение населения, промышленности, гидроэнергетики, сельского и рыбного хозяйства.
В связи с этим, в настоящее время одной из актуальных проблем в области использования водных ресурсов является усовершенствование методов анализа и оценки количественных и качественных характеристик речного стока в изменяющихся природно-хозяйственных условиях.
Поскольку масштабы и направления этих изменений по разному проявляются в различных речных бассейнах и регионах, требуется при разработке соответствующих методов оценки и учёта нестационарности характеристик речного стока и их практической апробации рассмотреть 4 речные бассейны, расположенные в различных физико-географических условиях и отличающиеся по характеру и масштабам антропогенного воздействия на водные ресурсы.
Предмет исследования - учет стока вод.
В качестве объекта исследований выбраны реки Новосибирской области.
Основной целью настоящей работы является совершенствование методов учета стока.
Для достижения поставленной цели потребовалось решение комплекса взаимосвязанных задач:
- анализ многолетней изменчивости годовых величин речного стока и их учёт при совершенствовании методов оценки количественных и качественных характеристик речного стока;
- изучение методик оценки речного стока;
- исследование процесса трансформации речного стока;
- учет речного стока в Новосибирской области.
Методика исследования включает в себя современные методы системного анализа и его прикладного аппарата математического моделирования. В работе широко используются основные положения статистического анализа временных рядов, сплайн-функции, метод остаточных отклонений и метод композиции вероятностей случайных процессов.
Значение гидрологии, гидрометрии и регулирования стока определяется главными задачами водного хозяйства как отрасли науки и техники, охватывающей учет, изучение, использование, охрану водных ресурсов, а также борьбу с вредным действием вод.
Гидрология - это наука, изучающая гидросферу, включая океаны и моря, реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды, снег и ледники, влагу атмосферы, а также ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой (земной корой) и биосферой.
Вода - основная среда, обеспечивающая обмен веществ и развитие организмов. С древнейших времен жизнь человека и развитие культуры связаны с водой. Она широко используется в промышленности, энергетике, сельском и рыбном хозяйстве, в медицине и т.д. Вода - объект изучения физики, химии, механики и других наук.
Гидрология тесно связана с метеорологией - наукой об атмосфере и происходящих в ней процессах, и в первую очередь с той ее частью, которая исследует влагооборот и испарение с поверхности воды. Взаимосвязь гидросферы с литосферой наиболее отчетливо проявляется в процессах формирования земной поверхности под влиянием деятельности воды. В свою очередь, рельеф земной поверхности оказывает существенное влияние на образование водных потоков. Поэтому гидрология имеет много общего с геоморфологией - наукой, изучающей закономерности возникновения и развития форм земной поверхности.
Раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды, называется гидрологией суши или континентальной гидрологией. Раздел гидрологии по изучению воды океанов и морей называют гидрологией океанов и морей или океанологией.
Гидрология грунтовых (подземных) вод называется гидрогеологией.
В гидрологию входят те разделы гидрогеологии, которые изучают взаимодействие поверхностных и подземных вод, питание рек грунтовыми водами и др. Разделы гидрогеологии, изучающие способы поиска и добычи грунтовых вод, их взаимодействие с горными породами, относят к геологии.
Различают гидрологию рек (речная гидрология, или потамология), озер (лимнология), болот (тельматология), водохранилищ, ледников (гляциология). Речная гидрология и речная гидравлика, изучающие движение воды в речных руслах и их формирование, дополняют друг друга. Речную гидравлику можно рассматривать как раздел гидрологии суши и как раздел гидравлики.
Гидрология, занимающаяся решение различных инженерных задач (в гидротехнике, гидромелиорации, гидроэнергетике, водоснабжении, строительстве ГТС и мостов, автомобильных и железнодорожных дорог и т.д.) называется инженерной.
В результате широкого применения в гидрологии теории вероятностных процессов сформировалась стохастическая гидрология.
Гидрометрия - это наука о методах и средствах определения величин, характеризующих движение и состояние жидкости и режим водных объектов. В задачу гидрометрии входят определения: уровней, глубин, рельефа дна и свободной поверхности потока; напоров и
давлений; скоростей и направлений течения жидкости, пульсаций
скоростей и давлений; параметров волн; гидравлических уклонов;
расходов жидкости; мутности потока; расходов наносов и пульпы;
элементов термического и ледового режимов потоков.
Регулирование речного стока - это наука о перераспределении (увеличение или уменьшение) во времени объемов речного стока в замыкающем створе реки по сравнению с ходом поступления воды на поверхность водосбора.
1. Бурдыкина А.П. Значение механического фактора при вскрытии сибирских рек. Л.: Изд. Главсевморпути, Ж. «Проблемы Арктики», №4, 1946.
2. Быдин Ф.И. Зимний режим рек и методы его изучения. “Исследования рек СССР”, вып.5. Л., Изд. ГГИ, 1933.
3. Векшина Т.В., Большаков В.А. Математическая модель влияния зарастания на гидравлические сопротивления речных русел // Информационные технологии и системы: управление, экономика, транспорт, право / Вып. 3 (21) / Под ред. д.т.н., проф. Истомина Е.П. - СПб.: ООО «Андреевский издательский дом» - 2017 г - С. 145-147
4. Векшина Т.В., Большаков В.А. Оптимизация гидрометрического учета стока зарастающих рек//Перспективы развития науки и образования: сборник научных трудов 29 апреля 2017 г. по материалам XVI международной научно-практической конференции/ Под общ. Ред. А.В. Туголукова - Москва: ИП Туголуков А.В., 2017 - 259с.
5. Великанов М.А. Гидрология суши. М.; Гидрометеоиздат, 1948.
6. Великанов М.А. Динамика русловых потоков - М.:
Гидрометеоиздат, 1955.
7. Водные пути бассейна Лены. Под общей редакцией Р.С.Чалова, В.М.Панченко, С.Я.Зернова., М., МИКИС, 1995. - 600 с.
8. Давыдов Л.К. Вскрытие рек арктической и субарктической зоны. Л.: Изд. Главсевморпути, Ж. «Проблемы Арктики», №1, 1939.
9. Карасев И.Ф. Математические модели гидрометрического учета речного стока.- Труды ГГИ, 1978, вып.256, с.3-35.
10. Карасев И.Ф., Коваленко В.В. Стохастические методы речной гидравлики и гидрометрии.- СПб.: Гидрометеоиздат, 1994
11. Ковалев Л.М. Расчеты зимнего стока рек с ледяным покровом. - М., Л.: Гидроэнергоиздат, 1950. - 104 с.
12. Конкина Н.Г. К вопросу о квалификации рек СССР по ледовому режиму. - Вестник ЛГУ, 1957, №18, серия геологии и географии, вып.3, с.119-127.
13. Левин А.Г. Водные ресурсы Колымы. М.: Гидрометеоиздат, 1954.
14. Методические рекомендации по учету стока на реках в зимний и переходные периоды.- Л.: 1980, 50 с.
15. Наставление гидрометеорологическим станциям и потам, вып.6,
ч. 3 -Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
... всего 27 источников